如图所示为某种弹射装置的示意图,轻弹簧左端与一固定挡板相连,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L="4.0" m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0m/s匀速转动.两个质量均为m="1.0" kg的滑块A、B置于水平导轨上.第一次使滑块A压缩轻弹簧至某一位置,由静止释放,滑块A离开弹簧后以某一速度与B发生弹性碰撞,碰后滑块B以速度vB=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端P点滑出落至地面上的Q点,已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块B到达传送带右端P点时的速度;
(2)第二次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动皮带以速率v="3.0" m/s匀速转动,仍要使滑块B落至Q点,则需将滑块A压缩弹簧至另一位置由静止释放,后与B发生弹性碰撞,求此过程弹簧对滑块A做的功W;
(3)在第二次实验过程中,滑块B在传送带上滑动过程中产生的热量Q.
在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度
(2)该星球的第一宇宙速度
汽车以25 m/s的速度匀速直线行驶,在它后面有一辆摩托车,当两车相距1000 m时,摩托车从静止启动做匀加速运动追赶汽车,摩托车的最大速度可达30 m/s,若使摩托车在4 min时刚好追上汽车.求:
(1)摩托车做匀加速运动的加速度a.
(2)摩托车追上汽车前两车相距最大距离x.
质量为4m的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L,碰后B反向运动。已知B与桌面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)B后退的距离为多少?
(2)整个运动过程中,物块B克服摩擦力做的功与因碰撞损失的机械能之比为多少
如图所示,用一块长L1=2.5m的木板(木板下端有一底座高度与木板A、B相同)在墙和地面间架设斜面,斜面与水平地面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m1=5kg的小物块从斜面顶端静止释放,为避免小物块与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=10kg(忽略小物块在转角处和底座运动的能量损失)。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.125,物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1(最大静摩擦力等于滑动摩擦力;重力加速度g=10m/s2)
(1)当θ角增大到多少时,小物块能从斜面开始下滑?(用正切值表示)
(2)当θ增大到37°时,通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图,竖直放置一半径为r的光滑圆轨道,b为轨道直径的两端,该直径与水平面平行。现有一质量为m的小球(大小忽略不计)在水平向右的a、恒力F作用下沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,求
(1)水平向右的恒力F为多少?
(2)小球经过a点时动能为多少?